(57)【要約】【課題】指等の静脈パターンを利用する個人認証装置において、指等の位置を規制するためのガイド等を備えることなく、指等の所望領域の静脈パターンを確実に撮像できるようにし、かつ、装置の小型化・薄型化を実現する。【解決手段】複眼撮像部１０１により指の複眼画像を入力する。位置判定部１０２は、その複眼画像中の選択した個眼画像に含まれる指の輪郭に基づいて、指の位置修正が必要であるか、どうのように位置修正するかを判定する。位置修正部１０３は、位置判定部１０２の判定結果に応じて、位置修正案内手段１０５により位置修正のための指の移動をユーザに案内させ、あるいは、位置修正移動手段１０６により複眼撮像部１０１を位置修正のために移動させる。【選択図】図１
2010282523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平面上に複数のレンズが配列されてなるレンズアレイを介して、該レンズアレイにかざされたユーザの生体部位を複眼画像として撮像素子により撮像し、撮像した複眼画像を入力する複眼撮像手段と、
前記複眼撮像手段により入力された複眼画像中の選択した個眼画像に対し生体部位の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行い、該輪郭抽出処理の結果に基づいて、前記複眼撮像手段に対する相対的な生体部位の位置の修正の要否及び必要な位置の修正の方法を判定する位置判定を行う位置判定手段と、
前記位置判定手段により判定された必要な位置の修正の方法に応じて、ユーザへの案内を行うための手段により、ユーザに対し生体部位の位置修正のための移動を案内させ、又は、前記複眼撮像手段を移動するための手段により、生体部位の位置修正のための前記複眼撮像手段の移動を行わせる位置修正手段と、
前記複眼撮像手段により入力された複眼画像に関して前記位置判定手段により生体部位の位置の修正が不要と判定された場合に、当該複眼画像を利用した認証処理を行う認証処理手段と、
を有することを特徴とする個人認証装置。
【請求項２】
前記複眼撮像手段により入力される複眼画像は位置判定用に設定された個眼画像と、認証用に設定された個眼画像とからなり、前記位置判定用に設定された個眼画像が前記位置判定手段により選択され、前記認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項１に記載の個人認証装置。
【請求項３】
位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あり、
前記位置判定手段は、各組の位置判定用に設定された個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて１の組の位置判定用に設定された個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて位置判定を行い、
前記位置判定手段により決定された位置判定用個眼画像と同じ組の認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項２に記載の個人認証装置。
【請求項４】
認証用に設定された複数の個眼画像から、個眼画像間視差を利用し、より高解像の単一画像を再構成する再構成処理手段を有し、
前記再構成処理手段による再構成画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項２又は３に記載の個人認証装置。
【請求項５】
略平面上に複数のレンズが配列されてなるレンズアレイを介して、該レンズアレイにかざされたユーザの生体部位を複眼画像として撮像素子により撮像し、撮像した複眼画像を入力する複眼撮像手段を用いて、生体部位の複眼画像を入力する入力ステップと、
前記入力ステップにより入力された複眼画像中の選択した個眼画像に対し生体部位の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行い、該輪郭抽出処理の結果に基づいて、前記複眼撮像手段に対する相対的な生体部位の位置の修正の要否及び必要な位置の修正の方法を判定する位置判定を行う位置判定ステップと、
前記位置判定ステップにより判定された必要な位置の修正の方法に応じて、ユーザへの案内を行うための手段により、ユーザに対し生体部位の位置修正のための移動を案内させ、又は、前記複眼撮像手段を移動するための手段により、生体部位の位置修正のための前記複眼撮像手段の移動を行わせる位置修正ステップと、
前記複眼入力ステップにより入力された複眼画像に関して前記位置判定ステップにより生体部位の位置の修正が不要と判定された場合に、当該複眼画像を利用した認証処理を行う認証処理ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項６】
前記入力ステップにより入力される複眼画像は位置判定用に設定された個眼画像と、認証用に設定された個眼画像とからなり、前記位置判定用に設定された個眼画像が前記位置判定ステップにより選択され、前記認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あり、
前記位置判定ステップは、各組の位置判定用に設定された個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて１の組の位置判定用に設定された個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて位置判定を行い、
前記位置判定ステップにより決定された位置判定用個眼画像と同じ組の認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項８】
認証用に設定された複数の個眼画像から、個眼画像間視差を利用し、より高解像の単一画像を再構成する再構成処理ステップをさらにコンピュータに実行させ、
前記再構成処理ステップによる再構成画像が認証処理に利用されることを特徴とする請求項６又は８に記載のプログラム。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載のプログラムが記録された、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手指等の静脈パターン等の生体情報を利用する個人認証技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、携帯電話などの情報端末の利用や建造物への出入りなど、秘匿性のある情報に接触する際のセキュリティについて関心が高まっている。情報へのアクセスを許可された者であるかどうかを認証する手段として、カードに埋め込まれた磁気ストライプやＩＣチップに記憶されているパスワード、利用者が記憶しているパスワードを利用する認証、利用者の身体的特徴を利用した生体認証などがある。カードは紛失のおそれがあり、パスワードは利用者が忘れたり他人に漏洩したりするおそれがある。生体認証は、そのような紛失・忘却のおそれがなく、他者が模倣することも困難であるという利点が既に知られている。
【０００３】
従来、生体情報として手指や手のひらの静脈パターンを利用する個人認証装置では、ガイド部により手指や手のひらの位置を規制した状態で静脈パターンを撮像するという手法を一般的に採ってきた（例えば特許文献２参照）。このように生体部位の位置を規制するのは、静脈を内包する手指や手のひらとカメラとの相対的な位置関係が登録時と認証時にほぼ同じでなければ認証処理の精度が悪化したり、エラーが発生したりするなどの不都合が生じるためである。しかしながら、ガイド部への生体の接触が不可避であり、また、ガイド部を設けることにより装置全体が大型化してしまうという問題がある。不特定多数の人が利用するような場面では、衛生面等から、生体を接触させることは望ましくない。携帯電話やノートパソコンに代表される情報端末の小型化・薄型化が進展しており、装置サイズが大きいと、これら情報端末への個人認証装置の搭載の妨げとなる問題があった。
【０００４】
特許文献１には、生体を固定せずに高精度に認証を行うことを目的とした個人認証装置が開示されている。この個人認証装置は、登録手段と認証手段とから構成される。登録手段は、例えば手指を撮像して三次元生体情報を取得し、それに必要情報を付加したものを認証手段へ送信する。認証手段では、登録手段より受信した三次元生体情報を、登録者の手指の位置、傾き、関節の曲がり等の状態に合わせるように補正し、補正後の三次元生体情報と認証手段で手指を撮像して取得した生体情報とを用いて個人認証を行う。しかし、認証手段側に、手指に光や超音波を発信してその反射時間を測定するような方式の位置計測手段、三次元生体情報の複雑な補正処理のための手段等を備える必要があり、また、登録手段側にＸ線測定、磁気共鳴測定、光測定、超音波測定などを利用して三次元生体情報を取得するための手段を備える必要があるため、認証装置が大きくなり携帯情報端末等への搭載が困難であるという問題があり、また、装置の低コスト化も困難であるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、手指や手のひら等の静脈を内包する生体部位の静脈パターンを利用する個人認証装置における上述の如き問題点に鑑みてなされたもので、生体部位の位置を規制するためのガイド部材等を装備することなく、精度の良い個人認証が可能であり、かつ、小型化・薄型化・低コスト化が容易な個人認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の個人認証装置は、請求項１記載のように、
略平面上に複数のレンズが配列されてなるレンズアレイを介して、該レンズアレイにかざされたユーザの生体部位を複眼画像として撮像素子により撮像し、撮像した複眼画像を入力する複眼撮像手段と、
前記複眼撮像手段により入力された複眼画像中の選択した個眼画像に対し生体部位の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行い、該輪郭抽出処理の結果に基づいて、前記複眼撮像手段に対する相対的な生体部位の位置の修正の要否及び必要な位置の修正の方法を判定する位置判定を行う位置判定手段と、
前記位置判定手段により判定された必要な位置の修正の方法に応じて、ユーザへの案内を行うための手段により、ユーザに対し生体部位の位置修正のための移動を案内させ、又は、前記複眼撮像手段を移動するための手段により、生体部位の位置修正のための前記複眼撮像手段の移動を行わせる位置修正手段と、
前記複眼撮像手段により入力された複眼画像に関して前記位置判定手段により生体部位の位置の修正が不要と判定された場合に、当該複眼画像を利用した認証処理を行う認証処理手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の個人認証装置は、請求項２に記載のように、上記請求項１記載の構成において、前記複眼撮像手段により入力される複眼画像は位置判定用に設定された個眼画像と、認証用に設定された個眼画像とからなり、前記位置判定用に設定された個眼画像が前記位置判定手段により選択され、前記認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とするものである。
【０００８】
本発明の個人認識装置は、請求項３に記載のように、上記請求項２記載の構成において、位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あり、前記位置判定手段は、各組の位置判定用に設定された個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて１の組の位置判定用に設定された個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて位置判定を行い、前記位置判定手段により決定された位置判定用個眼画像と同じ組の認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とするものである。
【０００９】
本発明の個人認証装置は、請求項４に記載のように、上記請求項２又は３記載の構成に加え、認証用に設定された複数の個眼画像から、個眼画像間視差を利用し、より高解像の単一画像を再構成する再構成処理手段をさらに有し、前記再構成処理手段による再構成画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とするものである。
【００１０】
本発明は、上記のような特徴を有する個人認証装置を、コンピュータを利用し実現するためのプログラムを提供する。
【００１１】
本発明のプログラムは、請求項５に記載のように、
略平面上に複数のレンズが配列されてなるレンズアレイを介して、該レンズアレイにかざされたユーザの生体部位を複眼画像として撮像素子により撮像し、撮像した複眼画像を入力する複眼撮像手段を用いて、生体部位の複眼画像を入力する入力ステップと、
前記入力ステップにより入力された複眼画像中の選択した個眼画像に対し生体部位の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行い、該輪郭抽出処理の結果に基づいて、前記複眼撮像手段に対する相対的な生体部位の位置の修正の要否及び必要な位置の修正の方法を判定する位置判定を行う位置判定ステップと、
前記位置判定ステップにより判定された必要な位置の修正の方法に応じて、ユーザへの案内を行うための手段により、ユーザに対し生体部位の位置修正のための移動を案内させ、又は、前記複眼撮像手段を移動するための手段により、生体部位の位置修正のための前記複眼撮像手段の移動を行わせる位置修正ステップと、
前記複眼入力ステップにより入力された複眼画像に関して前記位置判定ステップにより生体部位の位置の修正が不要と判定された場合に、当該複眼画像を利用した認証処理を行う認証処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のプログラムは、請求項６に記載のように、請求項５記載の構成において、前記入力ステップにより入力される複眼画像は位置判定用に設定された個眼画像と、認証用に設定された個眼画像とからなり、前記位置判定用に設定された個眼画像が前記位置判定ステップにより選択され、前記認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とするものである。
【００１３】
本発明のプログラムは、請求項７に記載のように、請求項６記載の構成において、位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あり、前記位置判定ステップは、各組の位置判定用に設定された個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて１の組の位置判定用に設定された個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて位置判定を行い、前記位置判定ステップにより決定された位置判定用個眼画像と同じ組の認証用に設定された個眼画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とするものである。
【００１４】
本発明のプログラムは、請求項８に記載のように、請求項６又は７記載の構成に加え、認証用に設定された複数の個眼画像から、個眼画像間視差を利用し、より高解像の単一画像を再構成する再構成処理ステップをさらにコンピュータに実行させ、前記再構成処理ステップによる再構成画像が認証処理に利用されることをさらなる特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至４に係る個人認証装置においては、複眼撮像手段に対する相対的な生体部位の位置の修正の要否及び必要な位置修正の方法が判定される。この位置判定で、位置修正が必要であってその修正の方法が判定された場合には、それに応じて、ユーザに対し位置修正のための生体部位の移動を案内し、又は、生体部位の位置修正ための複眼撮像手段の移動を行うことにより、生体部位の位置の修正が行われる。このような位置修正の結果、入力された複眼画像に関して位置修正が必要でないと判定された場合に、その複眼画像を利用した認証処理が行われる。上記の位置判定の基準を、生体部位の所望の領域が撮像されるような位置関係となったときに、生体部位の位置修正が必要でないと判定されるように設定するならば、生体部位の位置を規制するためのガイド部材などを備えなくとも、生体部位の所望の領域を撮像した複眼画像を入力し、該複眼画像を利用した精度の良い認証処理を行うことができる。このように、本発明の個人認証装置は生体部位の位置を規制するためのガイド部材などを備える必要性がない。そして、レンズアレイを用いた複眼撮像手段は、その小型化・薄型化が容易な構造である。したがって、本発明の個人認証装置は、その全体を容易に小型化・薄型化することができる。また、本発明の個人な認証装置は、前記特許文献１の装置のような複雑高価な計測手段等を必要としないため、低コストで実現可能である。
【００１６】
また、認証処理を高精度に行うために必要な解像度の被写体像を複眼撮像手段により入力するには、被写体である生体部位を複眼撮像手段のレンズアレイに接近させる必要がある。生体部位を接近させると、１つの個眼画像に撮像される生体部位の領域は限られる。例えば生体部位として手指を用い、その静脈パターンを撮像し認証に利用するものとすると、１つの個眼画像に、位置判定に好適な指先と、認証に好適な静脈パターン部位とを同時に撮像することは容易でない。請求項２に係る個人認証装置においては、複眼画像中の別々の個眼画像を位置判定と認証処理とに利用するため、位置判定に好適な指先と認証に好適な静脈パターン部位をそれぞれ同時に撮像することは容易である。
【００１７】
また、請求項３に係る個人認証装置においては、位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あるため、いずれかの組の認証用に設定された個眼画像に認証に好適な静脈パターンを撮像できる機会が多くなる。そして、位置判定用に設定された個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて、１の組の位置判定用に設定された個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像の輪郭抽出処理の結果に基づいて位置判定を行い、また、当該位置判定用個眼画像と同じ組の認証用に設定された個眼画像を認証処理に利用するため、処理全体の高速化やユーザの負担軽減を図ることができる。
【００１８】
また、請求項４に係る個人認証装置においては、認証用に設定された複数の個眼画像から、個眼画像間の視差を利用し、より高解像の単一画像を再構成し、この再構成画像を認証処理に利用するため、認証精度を向上可能である。
【００１９】
また、請求項５乃至８に係るプログラムを利用することにより、マイクロコンピュータ等のコンピュータのハードウェア資源を利用し請求項１乃至４に係る個人認証装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係る個人認証装置の機能的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】実施形態１に係る個人認証装置の全体処理フローを示すフローチャートである。
【図３】実施形態１に係る個人認証装置における複眼撮像部の概略断面図である。
【図４】指が適切な位置にある場合の複眼画像の一例を示す模式図である。
【図５】位置判定用個眼画像の輪郭抽出結果を示す模式図である。
【図６】輪郭を構成する画素の位置座標をｘｙ平面にプロットした図である。
【図７】指の位置修正が必要な場合における複眼画像の一例を示す模式図である。
【図８】ｘ方向についての位置判定の具体例を示す図である。
【図９】ｘ方向についての位置判定の具体例を示す図である。
【図１０】ｙ方向についての位置判定の具体例を示す図である。
【図１１】ｙ方向についての位置判定の具体例を示す図である。
【図１２】ｚ方向についての位置判定の具体例を示す図である。
【図１３】３次元位置修正の処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図１４】位置修正案内手段及び位置修正移動手段の形態を説明するための模式図である。
【図１５】実施形態２に係る個人認証装置の複眼撮像部により入力される複眼画像の一例を示す模式図である。
【図１６】実施形態２に係る個人認証装置の全体処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図１７】位置判定用個眼画像及び認証用個眼画像を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】実施形態３に係る個人認証装置の機能的構成を説明するためのブロック図である。
【図１９】実施形態３に係る個人認証装置における複眼撮像部の概略断面図である。
【図２０】実施形態３に係る個人認証装置の全体処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図２１】実施形態３に係る個人認証装置の複眼撮像部により入力される複眼画像を説明するための模式図である。
【図２２】本発明の個人認証装置を情報機器に認証装置として接続したシステムの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態では、生体情報として手指の内部の静脈パターンを個人認証に利用するものとするが、静脈を内包する他の生体部位（手のひら等）の静脈パターンを利用して同様の個人認証を行う形態も可能であることは当然である。
【００２２】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る個人認証装置の機能的構成を説明するためのブロック図である。この個人認証装置は、複眼撮像部１０１、被写体位置判定部１０２、位置修正部１０３、認証処理部１０４及び登録処理部１０７を備え、さらに、被写体位置修正のための手段として、位置修正案内手段１０５又は位置修正移動手段１０６を備える。なお、被写体位置修正のための手段として位置修正案内手段１０５と位置修正移動手段１０６の両方を備える態様も、本実施形態に包含される。
【００２３】
複眼撮像部１０１は、略平面上に複数のレンズが配列されてなるレンズアレイを介して、該レンズアレイにかざされたユーザ（認証を受ける者又は静脈パターンを登録する者）の生体部位（ここでは手指）を複眼画像として撮像素子により撮像し、撮像した複眼画像をデジタル画像データとして入力する手段である。その具体例については後述する。
【００２４】
手指の静脈パターンを利用した個人認証を高精度に行うためには、認証時と登録時とで手指のほぼ同じ領域を撮像する必要がある。しかし、従来のように手指の位置を規制するためのガイド部を設けない場合、複眼撮像装置１０１と手指との位置関係は不安定であるため、撮像される手指の領域の位置も安定しない。そこで、本発明の個人認証装置においては、被写体である手指の所望の領域が撮像されるように、複眼撮像部１０１に対する被写体の相対的位置を修正する仕組みを備える。この仕組みを備えるため、従来のような手指の位置を規制するためのガイド部を設けることなく、認証時及び登録時に手指のほぼ同じ領域を撮像することが可能になる。なお、本実施形態に係る個人認証装置は、撮像した静脈パターンを登録パターンと比較する認証処理を行う認証動作と、撮像した静脈パターンを登録パターンとして登録する登録動作の両方が可能であるが、登録動作を別途行う場合においても、手指のほぼ同じ領域について撮像するならば、高精度の個人認証が可能となる。
【００２５】
上記の被写体位置修正のための仕組みは、具体的には、被写体位置判定部１０２、位置修正部１０３、位置修正案内手段１０５又は（及び）位置修正移動手段１０６によって実現される。
【００２６】
被写体位置判定部１０２は、複眼撮像部１０１により入力された複眼画像中の被写体位置判定用の個眼画像に撮影されている被写体の輪郭に着目して、複眼撮像部１０１に対する被写体の相対的位置を修正する必要があるか否かと、どのような位置修正が必要か（必要な位置修正方法）を判定する手段である。この位置判定の具体例については後述する。
【００２７】
位置修正部１０３は、被写体位置判定部１０２により判定された位置修正方法に応じて、位置修正案内手段１０５又は位置修正移動手段１０６を作動させることにより、必要な手指の位置修正を実現させる手段である。位置修正案内手段１０５は、ユーザに対し位置修正のための手指の移動を視覚、聴覚等を通じて案内する手段である。位置修正移動手段１０６は、少なくとも複眼撮像部１０１を、位置修正のために移動させる手段である。
【００２８】
認証処理部１０４は、複眼撮像部１０１により入力された複眼画像を利用して認証処理を行う手段である。より具体的には、認証処理部１０４は、入力された複眼画像中の認識用個眼画像（ユーザの静脈パターン画像）と、登録処理部１０７に記憶されている登録パターン（登録済みユーザの静脈パターン画像）とを照合し、その類似度又は相違度に基づいて、ユーザが登録済みユーザ本人であるか否かを判定する手段である。なお、照合方法としては、公知のパターンマッチングを用いてもよいし、パターンの特徴点の対応を求める公知の特徴ベースマッチングを用いてもよい。
【００２９】
登録処理部１０７は、複眼撮像部１０１により入力された複眼画像中の認識用個眼画像（静脈パターン画像）を登録パターンとして記憶する手段である。なお、認証処理部１０４で特徴ベースマッチングを用いる場合には、登録処理部１０７において静脈パターンの特徴点抽出を行い、抽出した特徴点のデータを登録パターンとして記憶するようにしてもよい。
【００３０】
図２に本実施形態に係る個人認証装置の全体的な処理フローを示す。複眼撮像部１０１により被写体（ここではユーザの手指）が撮影され、その複眼画像が入力される（ステップ２０１）。被写体位置判定部１０２において、入力された複眼画像中の予め設定された被写体位置判定用個眼画像が抽出され（ステップ２０２）、その個眼画像に対して被写体の輪郭を抽出する輪郭抽出処理が行われ（ステップ２０３）、この輪郭抽出処理の結果に基づいて被写体の位置判定が行われる（ステップ２０４）。この位置判定で位置修正が不要（位置修正完了）と判定された場合（ステップ２０５，ＹＥＳ）、認証動作が選択されているときは、入力された複眼画像中の予め設定された認証用個眼像を用いた認証処理が認証処理部１０４で行われ、登録動作が選択されているときは、同じ個眼画像を登録パターンとして登録する処理が登録処理部１０７で行われる（ステップ２０６）。ステップ２０４で位置修正が必要と判定された場合（ステップ２０５，ＮＯ）、位置修正部１０３は、位置判定部１０２で判定された位置修正方法に応じて、位置修正のための手指の移動を位置修案内手段１０５で案内させ、あるいは位置修正のための複眼撮像部１０１の移動を位置修正移動手段１０６に行わせ（ステップ２０７）、ステップ２０１の処理に戻る。
【００３１】
図３は、複眼撮像部１０１の一実施例を示す概略断面図である。図３において、１１はレンズアレイ、１２は遮光部材、１３は撮像素子、１４はカバーガラスである。
【００３２】
この実施例では、レンズアレイ１１は２つのレンズ１１ａ，１１ｂをアレイ配列したもので、それら各レンズでレンズアレイ１１にかざされた被写体１（手指）の光学像を像面に結像させる。レンズ１１ａ，１１ｂの配列方向は被写体１である手指の軸方向に対応した方向である。遮光部材１２は、レンズアレイ１１の各レンズ１１ａ、１１ｂを通過した光の撮像素子１３の撮像面上でのクロストークを防止し、ゴーストやフレアなどのノイズを抑止するためのものである。撮像素子１３は、レンズアレイ１１の各レンズ１１ａ、１１ｂにより結像される被写体１の光学像（個眼画像）を受光し、電気信号に変換して、２つの個眼画像からなる複眼画像を入力するもので、具体的には、多数の光電素子１３ａが二次元配列されたＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等が用いられる。なお、撮像素子１３は、光電素子１３ａにより変換された電気信号（アナログ信号）のゲインを調整したり、アナログ信号をデジタル信号に変換したりする回路を内蔵し、複眼画像をデジタルデータとして出力する。カバーガラス１４は、レンズアレイ１１を保護するためのものである。
【００３３】
図３においては、レンズアレイ１１のレンズ１１ａ，１１ｂは、撮像素子１３の側に凸の平凸レンズとして示されているが、両面凸レンズや被写体側に凸の平凸レンズとすることも可能である。ただし、撮像素子１３の側に凸の平凸レンズとした場合、被写体側に凸の平凸レンズとした場合に比べて広い画角にわたって良好な結像性能を得ることができる。また、平凸レンズとした場合、両面凸レンズとする場合に比べてレンズアレイ１１の製造コストを削減できる。
【００３４】
次に、被写体位置判定部１０２及び位置修正部１０３についてさらに説明する。
【００３５】
図４は、図３に示した複眼画像部１０１により撮像される複眼画像の一例を模式的に示している。図４において、２１はレンズ１１ｂに対応した個眼画像であり、２２はレンズ１１ａに対応した個眼画像であり、各個眼画像において指の輪郭が太い線で表され、静脈パターンは淡い線で表されている。ここでは、個眼画像２１が認証用に設定された個眼画像であり、個眼画像２２が被写体位置判定用に設定された個眼画像である。各個眼画像はレンズアレイのレンズを通して上下左右反転して結像された像であるから、複眼画像では被写体である手指は連続しているようには写らない。なお、図４の例は、被写体である手指の所望の領域が撮像されるような適切な被写体位置である場合であって、認証用個眼画像２１に静脈認証に適した手指の部位の静脈パターンが撮像されている。
【００３６】
被写体位置判定部１０２においては、位置判定のための前処理として位置判定用個眼画像に対し手指の輪郭を抽出するための輪郭抽出処理（図２のステップ２０３）を行う。図４に示す個眼画像２２の場合、この輪郭抽出処理の結果は図５のようになる。輪郭部では急峻な画素値の変化があり、これを利用して輪郭抽出を行うことが可能である。例えば、周知のソーベル（Ｓｏｂｅｌ）フィルタなどを用いた一般的なフィルタリングによる輪郭抽出が可能である。
【００３７】
図６は、輪郭抽出処理の結果つまり抽出された図５のような輪郭を用いた位置判定を説明するための図である。抽出した輪郭は、それを構成する画素の位置座標(x,y)の集合として出力される。それらをｘｙ平面（ここでは位置判定用個眼画像２２の左下角を原点にとるものとしている）にプロットすると図６になる。輪郭座標がｙ１からｙ２へ移動するときのx座標が連続しているか否かを、指先が被写体位置判定用の個眼画像に含まれているか否かの判定基準とすることができる。そして、指先の輪郭が含まれていれば、ｘ方向についての位置修正は必要ないと判定し、指先の輪郭が含まれていなければｘ方向についての位置修正が必要であると判定することができる。したがって、図４のような複眼画像が撮像される場合は位置修正の必要はないと判定されることになる。このような判定基準を用いることにより、手指のほぼ同じ部位を撮像することができるようになる。そして、その部位が認証処理に好適な静脈パターン部位となるように、複眼撮像部１０１の設計段階で対応することができる。
【００３８】
図７は被写体位置判定用の個眼画像２２に指先が含まれないような被写体位置で撮像された複眼画像の例を示している。このような複眼画像中の個眼画像２２について、図６に関連して説明した被写体位置判定を行った場合、指輪郭は含まれてはいるが指先の輪郭は含まれていないので、y1からy2に移動するときにx座標が不連続となる箇所が発生し、ｘ方向の位置修正が必要であると判定されることになる。
【００３９】
以上に説明したようなｘ方向（指の軸方向）についての位置判定の具体例を図８に示す。図８において、Ｃａｓｅ０は、位置判定用個眼画像に指の輪郭が無い場合であり、指を先端方向へ移動させる位置修正が必要であると判定される。Ｃａｓｅ１は、位置判定用個眼画像に指の輪郭があるが、連続でない（ｙ１からｙ２に移動するときにｘ座標が不連続となる箇所がある）場合であり、指を付け根方向に移動させる位置修正が必要であると判定される。また、Ｃａｓｅ２は、指の輪郭があり、かつ連続である（ｙ１からｙ２に移動するときにｘ座標が不連続となる箇所がない）場合であり、位置修正は必要でないと判定される。
【００４０】
また、図８の例のように指先の輪郭が含まれているか否かというだけではなく、指先の輪郭の座標に所定の範囲を設けることにより、位置修正の精度を向上させ、認証の高精度化を図ることができる。例えば、指先の位置を、より正確に所望の位置に合わせるためには、指先のｘ座標ｘ１が所定の範囲[Xa,Xb]間に収まるまで位置修正を行わせるようにすればよい。また、上記所定の範囲に幅を設けず、すなわちＸａ＝Ｘｂ＝Ｘとし、ｘ１がただひとつの座標値Ｘと一致した場合のみ位置修正の必要なしと判定させるようにすることも可能であり、このようにすれば所望の静脈パターン部位を撮像させるように高精度な位置修正が可能である。
【００４１】
上に述べたような所定の範囲を用いる、ｘ方向についての位置判定の具体例を図９に示す。図９において、Ｃａｓｅ０は、位置判定用個眼画像に指の輪郭が無い場合であり、指を先端方向へ移動させる位置修正が必要であると判定される。Ｃａｓｅ１は、位置判定用個眼画像に指の輪郭があるが、連続でない（ｙ１からｙ２に移動するときにｘ座標が不連続となる箇所がある）場合であり、指を付け根方向に移動させる位置修正が必要であると判定される。Ｃａｓｅ２は、指の輪郭があり、かつ連続である（ｙ１からｙ２に移動するときにｘ座標が不連続となる箇所がない）が、ｘ１が所定の範囲にない場合であり、ｘ１が所定の範囲に入る向きに指を移動させる位置修正が必要とあると判定される。Ｃａｓｅ３は、指の輪郭があり、かつ連続であり（ｙ１からｙ２に移動するときにｘ座標が不連続となる箇所がない）、かつ、ｘ１が所定の範囲にある場合であり、位置修正は必要でないと判定される。
【００４２】
y方向についても、輪郭抽出処理により抽出された輪郭に基づいた同様の位置判定と位置修正が可能である。
【００４３】
まず、指側部の輪郭の有無に着目したｙ方向についての位置判定の具体例を図１０に示す。図１０において、Ｃａｓｅ０は位置判定用個眼画像に指の輪郭がない場合であり、輪郭が撮像されるように指をｙ方向に移動させる位置修正が必要と判定される。Ｃａｓｅ１は、位置判定用個眼画像に指の輪郭があるが、指側部の片側の輪郭が存在しない場合であり、指側部の両側の輪郭が撮像される向きに指をｙ方向移動させる位置修正が必要と判定される。Ｃａｓｅ２は、指の輪郭があり、指側部の両側の輪郭がある場合であり、位置修正は必要でないと判定される。
【００４４】
また、指側部の輪郭のｙ座標ｙ１，ｙ２（図６）が所定の範囲内にあるか否かを調べることによりy方向についての位置判定を行えば、より高精度の位置修正が可能である。そのようなｙ方向についての位置判定の具体例を図１１に示す。
【００４５】
図１１において、Ｃａｓｅ０は、位置判定用個眼画像に指の輪郭がない場合であり、輪郭が撮像されるように指をｙ方向移動させる位置修正が必要と判定される。Ｃａｓｅ１は、指の輪郭があるが、指側部の片側の輪郭が存在しない場合であり、指側部の両側の輪郭が撮像される向きに指をｙ方向移動させる位置修正が必要と判定される。Ｃａｓｅ２は、指の輪郭があり、指側部の両側の輪郭があるが、それら輪郭のｙ座標ｙ１，ｙ２が所定の範囲にない場合であり、ｙ１，ｙ２が所定の範囲に入る向きに指をｙ方向移動させる位置修正が必要であると判定される。Ｃａｓｅ３は、指の輪郭があり、指側部の両側の輪郭があり、かつ、ｙ１，ｙ２が所定の範囲にある場合であり、ｙ方向の位置修正は必要でないと判定される。
【００４６】
上記したような面内での位置修正のみならず、指の太さ、すなわち指側部の輪郭のｙ座標の差（y2-y1）を用いて、被写体距離方向（以降、z方向）についての位置判定が可能である。静脈認証に好適な静脈パターンを撮影できる被写体距離は設計時に既知であるので、そのときの個眼画像上での指の太さの適切な範囲を推定し、これに基づいて（ｙ２−ｙ１）の所定の範囲を設定することができる。このようなｚ方向についての位置判定の具体例を図１２に示す。ただし、判定にｙ１，ｙ２の値を用いるので、指側部の輪郭が両方とも撮像されていることが前提となる。
【００４７】
図１２において、Ｃａｓｅ０は（ｙ２−ｙ１）が所定の範囲にない場合であり、（ｙ２−ｙ１）が所定の範囲に入る向きに指をｚ方向移動させる位置修正が必要と判定される。Ｃａｓｅ１は、（ｙ２−ｙ１）が所定の範囲にある場合であり、ｚ方向の位置修正は必要でないと判定される。
【００４８】
以上、ｘｙｚ各方向についての位置判定の具体例を説明した。そして、ｘ方向のみについての位置判定と位置修正、ｙ方向のみについての位置判定と位置修正、ｘ，ｙ方向の位置判定を組み合わせてｘ，ｙ方向の２次元の位置修正、ｘ，ｙ，ｚ方向の位置判定を組み合わせてｘ，ｙ，ｚ方向の３次元の位置修正を行うことが可能である。
【００４９】
まず、ｘ方向についてのみ位置判定と位置修正を行う場合の動作について説明する。
【００５０】
図８の位置判定方法を用いる場合、被写体位置判定部１０２による位置判定（ステップ２０４）で図８のＣａｓｅ２の判定結果が得られるまでは（図２のステップ２０５、ＮＯ）、位置修正をして撮像し、再び位置判定を行うという処理の流れとなる。位置判定の結果が図８のＣａｓｅ０の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を先端側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を先端側へ移動させるように位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の付け根側へ移動させる。位置判定の結果が図８のＣａｓｅ１の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を付け根側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を付け根側へ移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の先端側へ移動させる。
【００５１】
図９の位置判定方法を用いる場合、被写体位置判定部１０２による位置判定で図９のＣａｓｅ３の判定結果が得られるまでは（図２のステップ２０５、ＮＯ）、位置修正をして撮像し、再び位置判定を行うという処理の流れとなる。位置判定の結果が図９のＣａｓｅ０の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を先端側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を先端側へ移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の付け根側へ移動させる。位置判定の結果が図９のＣａｓｅ１の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を付け根側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を付け根側へ移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の先端側へ移動させる。位置判定の結果が図９のＣａｓｅ２の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、ｘ１が所定範囲の最小値より小さいときには、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を付け根側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を付け根側へ移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の先端側へ移動させる。ｘ１が所定範囲の最大値を超えているときには、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によってユーザに対し指を先端側へ移動させるように案内させ、あるいは、複眼撮像部１０１に対し相対的に指を先端側へ移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きすなわち指の付け根側へ移動させる。
【００５２】
次に、ｙ方向についてのみ位置判定と位置修正を行う場合の動作について説明する。
【００５３】
図１０の判定方法を用いる場合、被写体位置判定部１０２による位置判定（ステップ２０４）で図１０のＣａｓｅ２の判定結果が得られるまでは（図２のステップ２０５、ＮＯ）、位置修正をして撮像し、再び位置判定を行うという処理の流れとなる。位置判定の結果が図１０のＣａｓｅ０の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によって、ユーザに対し指を例えばレンズアレイ上のレンズの真上へ移動させるように案内させ、あるいは、位置修正移動手段１０６によって、例えば、所定の幅だけｙ方向にスキャンさせるように複眼撮像部１０１を移動させる。位置判定の結果が図１０のＣａｓｅ１の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によって、ユーザに対し指側部の両側の輪郭が撮像される向きに指をｙ方向移動させるように案内させ、あるいは、その方向に指を複眼撮像部１０１に対し相対移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を移動させる。
【００５４】
図１１の判定方法を用いる場合、被写体位置判定部１０２による位置判定（ステップ２０４）で図１１のＣａｓｅ３の判定結果が得られるまでは（図２のステップ２０５、ＮＯ）、位置修正をして撮像し、再び位置判定を行うという処理の流れとなる。位置判定の結果が図１１のＣａｓｅ０の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によって、ユーザに対し指を例えばレンズアレイ上のレンズの真上へ移動させるように案内させ、あるいは、位置修正移動手段１０６によって、例えば、所定の幅だけｙ方向にスキャンさせるように複眼撮像部１０１を移動させる。位置判定の結果が図１１のＣａｓｅ１の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によって、ユーザに対し指側部の両側の輪郭が撮像される向きに指をｙ方向移動させるように案内させ、あるいは、その向きに指を複眼撮像部１０１に対し相対移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きに移動させる。位置判定の結果がＣａｓｅ２の場合、図２のステップ２０７において、位置修正部１０３は、位置修正案内手段１０５によって、ユーザに対し指側部の両側の輪郭のｙ座標ｙ１，ｙ２が所定範囲に入る向きに指をｙ方向移動させるように案内させ、あるいは、その向きに指を複眼撮像部１０１に対し相対移動させるように、位置修正移動手段１０６によって複眼撮像部１０１を逆向きに移動させる。
【００５５】
上に述べたｘ，ｙ方向の位置判定と位置修正を組み合わせて２次元の位置修正を行う場合の動作について説明する。例えば、ｙ方向についての位置修正を行い、それを終了した後にｘ方向についての位置修正を行うものとする。
【００５６】
ｙ方向について図１０又は図１１の位置判定方法を用いるとすると、図２のステップ２０４での位置判定の結果が、図１０のＣａｓｅ０又はＣａｓｅ１である場合、あるいは、図１１のＣａｓｅ０、Ｃａｓｅ１又はＣａｓｅ２である場合、図２のステップ２０７で判定結果に対応した位置修正動作が行われる。
【００５７】
ステップ２０４で、図１０のＣａｓｅ２又は図１１のＣａｓｅ３の判定結果が得られた場合、ｙ方向についての位置修正を終了し、ｘ方向についての位置判定に移行する。ｘ方向について図８又は図９の位置判定方法を用いるとすると、判定結果が、図８のＣａｓｅ０又はＣａｓｅ１あるいは図９のＣａｓｅ０、Ｃａｓｅ１又はＣａｓｅ２である場合、図２のステップ２０７で判定結果に対応した位置修正動作が行われる。そして、ステップ２０４で図８のＣａｓｅ２又は図９のＣａｓｅ３の判定結果が得られたときに、位置修正を完了する（ステップ２０５，ＹＥＳ）。
【００５８】
ｘ，ｙ，ｚ方向の位置修正を組み合わせて３次元の位置修正を行うことが可能である。このような３次元の位置修正は、例えば図１３に示すような処理フローにより実行することができる。もちろん、これと異なる処理フローとすることも可能である。
【００５９】
図１３において、ステップ２１０では、例えば図１０の位置判定方法によりｙ方向についての位置判定と、その判定結果に応じたｙ方向の位置修正を、図１０のＣａｓｅ２の判定結果を得られるまで、すなわち、位置判定用個眼画像に指側方の輪郭が両方とも撮像されるまで繰り返す。そして、図１０のＣａｓｅ２の判定結果を得られた段階で、ステップ２２０に進む。
【００６０】
ステップ２２０では、図１２の位置判定方法によるｚ方向についての位置判定と、その判定結果に応じたｚ方向位置修正を、図１２のＣａｓｅ２の判定結果を得られるまで、すなわち、（y2-y1）が所定範囲にはいるまで繰り返す。そして、図１２のＣａｓｅ２の判定結果を得られた段階で、ｚ方向の位置修正を終了したものとしステップ２３０に進む。
【００６１】
ステップ２３０では、例えば図１１の位置判定方法によるｙ方向についての位置判定と、その判定結果に応じたｙ方向位置修正を、図１１のＣａｓｅ３の判定結果を得られるまで、すなわちy1、y2が所定範囲にはいるまで繰り返す。そして、図１１のＣａｓｅ３の判定結果を得られた段階で、ｙ方向の位置修正を終了したものとし、ステップ２４０に進む。
【００６２】
ステップ２４０では、例えば図９の位置判定方法によるｘ方向についての位置判定と、その判定結果に応じたｘ方向の位置修正を、図９のＣａｓｅ３の判定結果が得られるまで、すなわち、x1が所定の範囲に入るまだ繰り返す。そして、図９のＣａｓｅ３の判定結果を得られると位置修正を完了する（図２のステップ２０５の判定はＹＥＳとなる）。
【００６３】
以上に説明したｘ方向、ｙ方向、ｘｙ方向、ｘｙｚ方向の位置修正のいずれを実行する態様も本実施形態に包含されることは当然である。
【００６４】
なお、上述の指の輪郭に基づく被写体位置判定と認証処理とに別々の個眼画像を利用する理由もしくは利点は次の通りである。認証処理を高精度に行うために必要な静脈パターンの解像度を得るには、複眼撮像部と被写体である指を接近させる必要がある。被写体を接近させると、１つの個眼画像に撮像される被写体領域は限られるため、１つの個眼画像に、指先と認証に好適な静脈パターン部位とを同時に撮像することは困難である。そこで、認証処理に用いる個眼画像とは別の個眼画像で指先の輪郭を撮像し、被写体位置判定に利用するのであり、このようにすることにより、位置判定に好適な指先と認証に好適な静脈パターン部位をそれぞれ同時に撮像することが可能になる。
【００６５】
図１４の（ａ）乃至（ｃ）は位置修正案内手段１０５の態様を説明するための模式図であり、図１４の（ｄ）は位置修正移動手段１０６の態様を説明するための模式図である。
【００６６】
図１４（ａ）において、３０は少なくとも複眼撮像部１０１を含む本体ユニットであり、この本体ユニット３０と別体又は一体に、位置修正案内手段１０５としての案内ユニット３１が設けられる。この案内ユニット３１は、被写体としての指がかざされる側の面に、ｘ方向とｙ方向の矢印マーク３２が設けられ、それら矢印マークに対応して１つ又は複数のＬＥＤ等の光源（不図示）とその駆動回路等を備える構成である。位置修正部１０３は、指を移動させたい方向及び向きの矢印に対応した光源を点灯させ、該矢印を光らせることによって、ユーザに対し位置修正のための指の移動を案内する。つまり、この例では、ユーザに対し視覚を通じて案内を行う。なお、ｚ方向の位置修正のための同様の矢印マーク等を設け、それを光らせることによりｚ方向の位置修正の案内を行わせることも可能であるが、ｘ，ｙ方向の矢印マークを全部同時に光らせる方法や、あるいは、ｘ，ｙ方向の矢印マーク毎に複数色の光源を備え、点灯させる光源の色を切り替える方法によって、ｚ方向の位置修正の案内を行わせることも可能である。
【００６７】
図１４（ｂ）において、少なくとも複眼撮像部１０１を含む本体ユニット３０と別体又は一体に、位置修正案内手段１０５としての案内ユニット３３が設けられる。この案内ユニット３３は、スピーカ３４とその駆動回路（不図示）を備える。位置修正案内部１０３は、スピーカ３２より位置修正のための案内音声を発生させ、ユーザに対し指の位置修正を行わせる。つまり、この例では、ユーザに対し聴覚を通じて案内を行う。
【００６８】
なお、図１４（ａ）のような視覚を通じた案内方法と、図１４（ｂ）のような聴覚を通じた案内方法とを組み合わせた位置修正案内手段も容易に実現できる。このような位置修正案内手段を利用すると、視覚又は聴覚に障害がある人に対しても確実に位置修正案内を行うことができる。
【００６９】
図１４（ｃ）において、少なくとも複眼撮像部１０１を含む本体ユニット３０とは独立した液晶ディスプレイ等の表示装置３５が位置修正案内手段１０５として利用される。位置修正部１０３は、表示装置３５の画面に、例えば図１４（ａ）の案内ユニット３１と同様の矢印等のマーク、さらには文字等を表示させることによって、位置修正の案内を行わせる。表示装置３５にスピーカを備える場合には、音声による案内を併用する形態をとることも可能である。
【００７０】
図１４（ｄ）において、３６は位置修正移動手段１０６としての移動機構であり、複眼撮像部１０１を含む本体ユニット３０をｘｙ方向又はｘｙｚ方向に移動させることにより位置修正を行う。このような移動機構３６は、周知のリニアアクチュエータ等の駆動手段を用い容易に実現可能である。
【００７１】
［実施形態２］
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態に係る個人認証装置は、前記実施形態１に係る個人認証装置と同様の図１に示すブロック構成である。
【００７２】
複眼撮像部１０１は、基本的に前記実施形態１のものと同様の図３に示すような構成であるが、レンズアレイ１１には、より多数個のレンズが二次元アレイ配列されており、撮像される複眼画像には、被写体位置判定用に設定された少なくとも２個の個眼画像と、これら各個眼画像に対応した、認証用に設定された少なくとも２個の個眼画像が含まれる。
【００７３】
ここでは説明を簡単にするため、複眼撮像部１０１のレンズアレイ１１には４個のレンズが２×２アレイ配列されており、図１５に示すように４個のレンズに対応した４個の個眼画像２１，２２，２３，２４の集合である複眼画像が撮像されるものとする。個眼画像２２，２４は被写体位置判定用に設定されたものであり、個眼像画像２１，２３は認証用に設定されたものであり、それぞれ個眼画像２２，２４と対応付けられている。すなわち、この例では、入力される複眼画像に、位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが２組ある。
【００７４】
なお、図１５には、被写体である指が個眼画像２１，２２に対応したレンズの直上に位置しており、個眼画像２１に認証に適した静脈パターンが撮像されている状態が模式的に示されている。このことから明らかなように、個眼画像２１，２２に対応したレンズは図４における個眼画像２１，２２に対応したレンズと同様の位置関係にあり、また、個眼画像２３，２４に対応したレンズも同様の位置関係にある。
【００７５】
図１６に、本実施形態に係る個人認証装置の全体処理フローを示す。図１６中の処理ステップと図２中の処理ステップとの対応は次の通りである。ステップ３０１はステップ２０１と、ステップ３０２はステップ２０２と、ステップ３０３はステップ３０３と、ステップ３０５はステップ２０４と、ステップ３０６はステップ２０５と、ステップ３０７はステップ２０６と、ステップ３０８はステップ２０７と、それぞれ対応した処理ステップである。なお、ステップ３０２では、入力された複眼画像中の”複数の”位置判定用に設定された個眼画像を抽出する点がステップ２０２と相違する。また、ステップ３０３では、それらの”複数の”個眼画像に対し輪郭抽出を行う点がステップ２０３と相違する。
【００７６】
ステップ３０４は、複数の（ここでは２個の）位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の２組の組み合わせの中から、１組の個眼画像をステップ３０５の位置判定及びステップ３０７での認証処理に用いるための個眼画像として決定する処理ステップであり、本実施形態で追加されたものである。この処理ステップの処理フローの一例を図１７に示す。
【００７７】
図１７のステップ３１０では、位置判定用に設定された個眼画像２２，２４それぞれについて、ｘ方向及びｙ方向についての位置判定を行う。ここでは、ｘ方向について図９の判定方法を用い、ｙ方向について図１１の判定方法を用いるものとする。図１５に示すような位置関係で撮像された場合ならば、一方の個眼画像２２の判定結果は図９のＣａｓｅ３，図１１のＣａｓｅ３となる（ｘ，ｙ方向ともに位置修正は必要でない）。もう一方の個眼画像２４の判定結果は図９のＣａｓｅ３、図１１のＣａｓｅ１となる（ｘ方向については位置修正は必要でないが、ｙ方向については位置修正が必要）。
【００７８】
次のステップ３１１では、位置判定用により設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせの各組について、その優劣を判断するため、前ステップでの個眼画像２２，２４に対する位置判定結果を評価する。この評価の方法として例えば、個眼画像２２，２４のｘ，ｙ方向についての位置判定結果のＣａｓｅ番号の合計を評価値として算出し、この評価値が大きいほど高く評価する方法を用いることができる。ただし、この方法のみに限定されないことは云うまでもない。
【００７９】
ステップ３１２では、前ステップで算出された評価値が大きいほうの組の位置判定用に設定された個眼画像及び認証用に設定された個眼画像を、ステップ３０５での位置判定及びステップ３０７での認証処理に用いる個眼画像としてそれぞれ決定する。図１５のような撮像条件の場合、個眼画像２２が位置判定用の個眼画像として、また、個眼画像２１が認証用の個眼画像として決定されることになる。また、個眼画像２３，２４に対応したレンズの真上に指がある場合には、個眼画像２４が位置判定用の個眼画像として、また、個眼画像２３が認証用の個眼画像として決定されることになる。
【００８０】
以上に説明したように、位置判定用に設定された個眼画像と認証用に設定された個眼画像の組み合わせが複数組あり、その中の１組の個眼画像を選択して位置判定と認証処理とにそれぞれ利用するため、認証処理に適した静脈パターンを撮像できる機会が多くなり、処理全体の高速化やユーザの負担軽減を図ることができる。
【００８１】
なお、図１７のステップ３１１で２つの位置判定用個眼画像について算出された評価値が同一値となった場合には、いずれか一方の組の位置判定用個眼画像と認証用個眼画像を選ぶようにすればよい。
【００８２】
［実施形態３］
本発明の実施形態３について説明する。図１８は本実施形態に係る個人認証装置の機能構成を説明するためのブロック図であり、前記実施形態１に係る図１と対応した要素には同一の参照番号が付けられている。
【００８３】
本実施形態において、複眼撮像部１０１では、図１９に示すように、多数のレンズが２次元アレイ配列されたレンズアレイ１１が用いられる。
【００８４】
本実施形態で追加された再構成処理部１０８は、複眼画像中の複数の個眼画像から、個眼画像間の視差を利用し、より高精細な単一画像を再構成する処理を行う手段である。
【００８５】
より具体的に処理内容を説明すると、再構成処理部１０８においては、複眼画像中の個眼画像間の視差（画像シフト）を推定する。この視差推定には、例えば周知のパターンマッチングを利用することができる。すなわち、複眼画像から基準となる個眼画像を選び、この基準個眼画像の一部をテンプレートとして用い、このテンプレートを移動しつつ推定対象の個眼画像との間の類似度もしくは相違度を算出する。相違度としてはＳＳＤ（画素値の差の二乗和）やＳＡＤ（画素値の差の絶対値の和）を利用することができる。そして、算出した相違度が最小となるシフト量を視差として求めることができる。
【００８６】
再構成処理部１０８は、上記のような視差推定の後、再構成処理を行う。例えば、再構成画像のために仮想のデジタル画像領域をメモリ上に用意するこのデジタル画像領域において、再構成対象の個眼画像の各画素を、その個眼画像について推定された視差に基づいて決定した位置に再配置する。このような操作を繰り返すことにより、デジタル画像領域上に、もとの個眼画像より高精細な静脈パターンの単一画像を再構成することができる。
【００８７】
本実施形態に係る個人認証装置の全体処理フローを図２０に示す。図２０中の処理ステップと図１６中の処理ステップとの対応は次の通りである。ステップ４０１はステップ３０１と、ステップ４０２はステップ３０２と、ステップ４０３はステップ３０３と、ステップ４０４はステップ３０４と、ステップ４０５はステップ３０５と、ステップ４０６はステップ３０６と、ステップ４０８はステップ３０７と、ステップ４０９はステップ３０８と、それぞれ対応した処理ステップである。ステップ４０７は再構成処理部１０８による処理ステップであり、ステップ４０４で決定された複数の認証用の個眼画像から単一画像を再構成する処理を行う。
【００８８】
本実施形態においては、複眼撮像部１０１により入力される複眼画像は、図２１に模式的に示すような多数の個眼画像の集合からなる。図２１において、左右がｘ方向、上下がｙ方向であるとする。被写体位置判定部１０２は、ステップ４０２において、斜線を施したｙ方向に並んだ個眼画像をそれぞれ位置判定用に設定された個眼画像として抽出し、ステップ４０３において、それら個眼画像について輪郭抽出処理を行い、ステップ４０４において、それら個眼画像の中から、例えば図１７を参照して説明した方法により、１つの個眼画像を位置判定用個眼画像として決定し、当該位置判定用個眼画像と同じ組に含まれる認識用に設定された複数の個眼画像、すなわち、当該位置判定用個眼画像と同じｘ方向列上にある複数の認識用に設定された個眼画像を認識用個眼像として決定する。そして、ステップ４０５で、ステップ４０４で決定された位置判定用個眼画像を用いて位置判定を行う。また、再構成処理部４０７は、ステップ４０７において、ステップ４０４で決定された複数の認識用個眼画像から単一画像を再構成する。
【００８９】
ステップ４０８においては、登録動作が選択されている場合には、登録処理部１０７が再構成処理部１０８による再構成画像を登録パターンとして記憶し、認証動作が選択されている場合には、認証処理部１０４が再構成処理部４０７による再構成画像と認証処理部１０７に記憶されている登録パターンとのパターンマッチング又は特徴ベースマッチングによる認証処理を行う。
【００９０】
なお、図１又は図１８に示した被写体位置判定部１０２、位置修正部１０３、認証処理部１０４、登録処理部１０７は、専用のハードウェアとして実現することも可能であるが、その全て又は一部をマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ等のコンピュータを用いソフトウェアにより実現してもよく、そのためのプログラムやそれが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明に包含される。
【００９１】
換言すれば、図２，図１６又は図２０に示したような、複眼撮像部を用いて生体部位の複眼画像を入力するステップ、被写体位置判定部による処理ステップ、位置修正部による処理ステップ、認証処理部による処理ステップ、さらには再構成処理による処理ステップを、マイクロコンピュータ等のコンピュータに実行されるためのプログラムや、それが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明に包含される。
【００９２】
図２２は、以上に説明した本発明の個人認証装置を、パーソナルコンピュータなどの情報機器１１００に、認証装置１０００として接続したシステムの例を示している。このようなシステムにおいて、個人認証装置の例えば複眼撮像部１０１と位置修正部１０３のみをハードウェア又はソフトウェアとして認証装置１０００に実装し、個人認証装置のそれ以外の要素すなわち被写体位置判定部１０２、再構成処理部１０８、認証処理部１０４及び登録処理部１０７を、情報機器１１００にソフトウェアとして実装する形態をとることも可能である。
【００９３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、そのような実施形態のみに限定されるものではなく、様々な変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００９４】
１０１    複眼撮像部
１０２    被写体位置判定部
１０３    位置修正部
１０４    認証処理部
１０５    位置修正案内部
１０６    位置修正移動手段
１０７    登録処理部
１０８    再構成処理部
１１    レンズアレイ
１２    遮光部材
１３    撮像素子
１４    カバーガラス
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特開２００７−２１９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０７４０１号公報
【図１】
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【図２】
2010282523.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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